近日，兰州大学大气科学学院刘玉芝教授课题组最新研究成果，首次从全球尺度系统揭示沙尘暴对降水的增强机制，改变沙尘仅为灾害的传统认知，为解析全球水循环与极端天气成因打开全新视角。相关论文发表于《科学进展》。

在塔克拉玛干沙漠拍到的沙尘暴（沙墙）。兰州大学供图。

全球观测+精准模拟，科学揭示沙尘“造雨”密码

此次研究立足全球尺度，整合全球沙尘天气站点观测、卫星遥感与全球降水格点数据，选取塔克拉玛干沙漠（沙尘源区）与中国华北（沙尘输送区）开展典型个例深度剖析，覆盖起沙、输送、影响全链条，确保结论兼具全球代表性与区域针对性。

团队采用观测实证与数值模拟双向印证的研究方法，融合多源观测数据，运用高精度集合扰动数值模拟，配合点对点显著性检验、场显著性检验、自举法去除数据自相关等严格统计方法，排除随机干扰，以严谨方法筑牢结论可靠性，完整还原沙尘影响降水的物理过程。

刘玉芝介绍，研究三大核心亮点清晰揭示沙尘的“双面角色”：近40年沙尘呈现约10年周期性振荡，沙尘暴发生后7日内累积降水量显著高于无沙尘时段；沙尘粒子是天然高效冰核，通过冰晶效应促进云中冰晶形成，大幅提升降水效率；在人为气溶胶浓度升高的背景下，沙尘可优化降水结构，抑制弱降水、增加强降水频次，成为调控全球降水格局的关键因子。

破解极端天气成因，为水资源管理提供科学支撑

全球变暖背景下，暴雨、干旱等极端天气频发，传统归因思路存在局限。该研究为解析全球极端天气频发提供全新思路：将沙尘—冰核—降水链条纳入分析框架，为极端降水事件归因提供新依据；揭示沙尘可触发华北等地过冷水云降水，破解难降水云团的成雨难题，完善极端降水形成机理认知。

该成果开创性建立区域到全球尺度的沙尘—云—降水理论框架，为应对气候变化下的水资源管理和灾害防控提供关键科学支撑：可将沙尘影响降水机制嵌入天气气候数值模式，提升干旱区水循环模拟准确度；实现沙尘天气与强降水预报联动，优化灾害风险评估；科学认识沙尘降水增益，为干旱半干旱区水资源规划与生态修复提供重要参考。

刘玉芝表示，这项研究刷新了人类对沙尘暴气候效应的认知，沙尘暴不只是灾害，更是全球水循环的关键调控者。未来团队将持续深化机理研究，推动成果转化应用，为全球气候变化应对、灾害风险管理与水资源安全贡献中国智慧与兰大力量。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw6864